Fitting time-dependent Markovian dynamics to noisy quantum channels
本文扩展了先前仅需层析快照分析噪声的算法,取消了时不变假设,提出一种能从快照序列中表征含时马尔可夫量子信道的诊断方法,解决了困扰数十年的开放问题。
2023-03-15 quant-ph
Large deviations at level 2.5 for Markovian open quantum systems: quantum jumps and quantum state diffusion
我们考虑量子随机过程,并讨论了2.5级大偏差形式主义提供了一个明确的和完整的表征波动的时间平均量,在大的时间限制。我们分析两类量子随机动力学,在这个框架内。第一类是与光子探测有关的量子跃迁轨迹,第二类是与零差探测有关的量子态扩散。对于这两个过程,我们从相应的量子随机薛定谔方程出发提出了2.5级泛函,并讨论了这些泛函与最优控制理论的联系。
2021-07-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Operational Characterization of Divisibility of Dynamical Maps
动力学映射的整除性是描述量子演化的马尔可夫性的一个基本概念,尽管整除性本身的判定问题在计算上是难以处理的。在这项工作中,我们提出了利用量子信道的可分性的动力学映射的操作特性。我们证明了在可分映射下,任何一对量子信道的可分性都不会增加,然后,根据系统与$k$ -维附属系统之间纠缠的信道可分性,给出了所谓的$k$ -可分性$(k=1,2,\ldots)$的全层次的操作特征.最后,从最小熵对应于可分性的信息论测度这一事实出发,给出了可分映射的熵刻画。
2016-08-01 quant-ph
Modelling non-Markovian noise in driven superconducting qubits
本研究开发了利用镜像伪恒等式的门序列来表征超导量子比特中的非马尔可夫噪声,并比较了三种模型,发现基于量子比特-TLS相互作用的模型能紧密捕捉实验行为,且相位误差随脉冲幅度二次方变化,适用于量子误差缓解与校正。
2023-06-22 quant-ph
Process Characterisation with Monte-Carlo Wave-Functions
我们提出了一个数值有效的方法来描述一个受耗散和噪声影响的量子过程。用Monte-Carlo波函数模拟了量子系统的最大纠缠态和非演化辅助系统的主方程演化。我们展示了每个随机状态向量如何提供容易组合成平均过程χ-矩阵的量。与标准表征方法相比,我们的方法显着降低了计算复杂度。它也很容易提供一个上界的轨迹距离之间的理想和模拟过程的基础上,只有一个单一的波函数的纠缠系统的演变。
2013-09-19 quant-ph
Relations between Markovian and non-Markovian correlations in multitime quantum processes
本文研究多时间量子过程中马尔可夫与非马尔可夫时间关联的相互限制,通过过程张量和Choi态互信息推导不等式,发现非马尔可夫性代价随步骤数指数衰减,高度非马尔可夫过程在步骤足够多时可接近最大总关联。
2024-06-03 quant-ph
Process-theoretic characterisation of the Hermitian adjoint
我们表明,物理原理“的伴随协会,以每个国家的'测试'的状态”充分的特点纯量子理论的厄米伴随,因此提供了超越其标准的数学定义的操作意义的伴随。此外,我们表明,一般的过程理论,这一切都承认一个图形表示,这一物理原理引起的反射操作。
2016-06-16 quant-ph
Matrix Product States approach to non-Markovian processes
讨论了非马尔可夫过程、经典过程和量子过程的矩阵乘积态方法。在经典情况下,所有过程的Radon-Nikodym导数都可以嵌入到量子测量过程中。在这两种情况下,量子和经典,主方程可以从一个投影的量子马尔可夫过程到一个低维子空间。
2014-10-31 quant-ph
Quantum Fisher Information Flow in Non-Markovian Processes of Open Systems
我们提出用量子费舍尔信息来刻画开放量子系统的信息流。这种信息论方法提供了一个定量的措施,统计区分马尔可夫和非马尔可夫过程。揭示了开放系统量子动力学中QFI流与非马尔可夫性之间的基本关系。对于一类时间局域主方程,精确解析解表明,非马尔可夫性是由不同非马尔可夫信道中的附加信息子流所表征的。
2010-10-09 quant-ph
Photonic non-Markovianity identification by quantum process capabilities of non-CP processes
本文提出一种无需状态优化和纠缠的量子过程层析方法,通过量化非CP过程来识别和测量非马尔可夫性,并在全光学装置上验证了单光子和双光子动力学。
2024-03-17 quant-ph
Quantum metrology for non-Markovian processes
量子精密测量是量子技术中发展迅速的一个分支。虽然已经建立了关于马尔可夫过程的量子精密测量的各种理论,即,量子信道估计、非马尔可夫过程的量子精密测量的研究要少得多。在这封信中,我们建立了一个非马尔可夫量子精密测量的一般框架。对于有限维系统上的任意参数化非马尔可夫过程,我们导出了一个最优控制探测态能从中提取的最大量子费舍尔信息量的公式.此外,我们设计了一个算法,通过半定规划评估这个量子费舍尔信息。我们将我们的框架噪声频率估计,我们发现,量子精密测量的最佳性能是更好的非马尔可夫的情况下,比在马尔可夫的情况下,并探讨通过简单的变分电路的有效感测的可能性。
2021-08-03 quant-ph
Almost Markovian processes from closed dynamics
当处理涉及一个更大的复合封闭系统的子系统的量子过程时,通常将它们视为有效的无记忆(马尔可夫)。虽然开放系统理论告诉我们非马尔可夫过程应该是规范,但马尔可夫过程的普遍性是不可否认的。在这里,在不诉诸弱耦合的Born-Markov假设或进行任何近似的情况下,我们正式证明,当子系统与复合系统的其余部分相比足够小时,并且概率趋于指数单位时,过程接近马尔科夫过程。后者的大小。我们还表明,对于一个固定的全球系统的大小,它可能是不可能忽略非马尔可夫效应时,该过程被允许继续足够长的时间。然而,检测这些过程的非马尔可夫性通常需要非平凡的纠缠资源。我们的结果具有基础性的重要性,因为它们产生了几乎马尔可夫过程的复合封闭动力学,并获得它们,我们引入了一个新的概念,平衡,是远远强于传统的,并表明,这种更强的平衡是达到。
2019-04-29 quant-ph
Completely Positive Divisibility Does Not Mean Markovianity
在经典域中,众所周知,整除性并不意味着随机过程是马尔可夫的。然而,对于量子过程来说,整除性通常被认为是马尔可夫性的同义词。我们发现,完全正(CP)可分量子过程仍然可以涉及非马尔可夫时间相关性,然后我们完全分类使用最近开发的过程张量形式主义,它概括了量子域的随机过程理论。
2019-08-05 quant-ph
Exact Non-Markovian Master Equation and Dispersive Probing of Non-Markovian Process
对于一个玻色子(费米子)开放系统在一个浴与许多玻色子(费米子)模式,我们推导出精确的非马尔可夫主方程中的记忆效应的浴是反映在依赖于时间的衰减率。在这种方法中,约化密度算子是从相应的海森堡方程的形式解构造的。作为精确主方程的应用,我们研究了腔QED系统中单个玻色子模电磁场量子耗散的非马尔可夫性。原子退相干因子明确地反映了腔浴的非马尔可夫性。
2012-12-04 quant-ph
Markovianization with approximate unitary designs
无记忆过程在自然界中无处不在,与开放系统理论的数学相反,开放系统理论认为非马尔可夫过程应该是规范。这种差异通常通过主观地使环境健忘来解决。在这里,我们证明,有物理非马尔可夫过程,高概率看起来高度马尔可夫的所有顺序的相关性,我们称之为马尔可夫化现象。形式上,我们表明,当一个量子过程的动力学给出了一个近似幺正设计,一个大的偏差约束的大小非马尔可夫记忆是隐含的。我们使用仅使用两个量子比特相互作用的近似酉电路设计的有效构造来验证我们的结果,显示看似简单的系统如何迅速变得健忘。相反,由于该过程是封闭的,因此应该可以检测潜在的非马尔可夫效应。然而,对于这些过程,观察非马尔可夫签名将需要高度纠缠的资源,因此是一项艰巨的任务。
2021-06-09 quant-ph
Emergence of non-Markovianity in the emission process of an atom in a half-cavity
研究了耦合到半无限波导中的二能级原子在辐射过程中的早期量子非马尔可夫性,其中波导终端表现为理想反射镜。具体地说,我们限制的时间小于两倍的时间延迟t_d,其中t_d是沿原子镜的路径往返的持续时间的过程的分析,我们显示了一个阈值的出现在参数空间中分离的马尔可夫和非马尔可夫区域。
2014-09-04 quant-ph
On the non-Markovianity of quantum semi-Markov processes
利用最近提出的基于偏离半群演化的记忆量化方法研究了量子半马尔可夫(QSM)过程的非马尔可夫性,该方法提供了可分和不可分信道的统一描述.这是带出的QSM过程的属性,表现出记忆效应,即使在CP-整除制度,与早先的结果一致。还提供了半马尔可夫过程的非马尔可夫性质的操作意义。
2022-02-04 quant-ph
Quantify the Non-Markovian Process with Intervening Projections in a Superconducting Processor
马尔可夫假设认为物理系统是无记忆的,以简化其动力学。而记忆效应或非马尔可夫现象在本质上更具有普遍性。在量子体系中,非马尔可夫过程的定义和量化是一个挑战,因为量子系统的测量经常会对它产生干扰.我们在超导处理器中模拟了开放量子动力学,并对非马尔可夫过程进行了表征和量化.利用完整的介入投影集和量子位的最终测量,可以确定受限的过程张量以考虑量子位-环境相互作用。我们应用过程张量来预测具有记忆效应的量子态,得到平均保真度为$99.86\%\pm 1.1\unicode{x2030}$。我们进一步推导出了以历史操作为条件的剩余过程的Choi状态,并以清晰的操作解释量化了非Markovianity。
2021-06-18 quant-ph
Non-Markovianity Hierarchy of Gaussian Processes and Quantum Amplification
研究了连续变量系统在保高斯信道下的高斯态动力学。我们引入了一个层次结构,这样的演变,包括马尔可夫,弱和强非马尔可夫过程,并提供简单的标准来区分类之间,基于中间高斯映射的积极性的程度。我们对所有单模相位不敏感高斯信道根据其非马尔可夫性程度进行分类,并表明弱非马尔可夫性具有操作意义,因为它导致高斯输入的暂时放大超过基本量子极限。明确的例子和应用进行了讨论。
2017-02-01 quant-ph
Stochastic jump processes for non-Markovian quantum dynamics
结果表明,非马尔可夫主方程的开放系统,这是当地的时间可以解开通过一个分段确定性的量子跳跃过程在其希尔伯特空间。我们推导出一个随机的薛定谔方程,揭示了非马尔可夫效应是如何表现在不同的实现过程之间的统计相关性。此外,我们表明,可能违反的积极性的近似主方程是密切相关的随机薛定谔方程,这可能导致重要的见解的结构表征的积极非马尔可夫运动方程的奇异性。
2009-03-25 quant-ph
Constructive method for detecting the information backflow of bijective non-completely-positive-divisible dynamics
我们研究两种方法之间的关系,量子马尔可夫性的特征,可分性和缺乏信息回流。我们证明了一个双射动力映射是完全正可分的当且仅当系统的两个等概率态和一个辅助态的可分性单调不增加。此外,我们的证明是建设性的:任何这样的地图是不完全正整除,我们给出了一个明确的建设两个国家,当采取相同的先验概率,表现出信息回流。最后,虽然一个附属物是必要的等价持有一般,我们表明,它总是可以见证的非马尔可夫双射映射,而不使用任何纠缠系统和附属物之间。
2016-07-15 quant-ph
Non-Markovian Memory Strength Bounds Quantum Process Recoverability
一般的非马尔可夫量子过程具有无限长的记忆,这意味着一个精确的描述,随着观察时间的增长,复杂性呈指数级增长。在这里,我们提出了一个有限的记忆animator,近似(或恢复)的真实过程与非马尔可夫记忆的强度有界的错误。引入的记忆强度是一个操作量,取决于进程的探测方式。值得注意的是,恢复错误是由所有可能的探测方法中最小的内存强度限制的。这允许对非马尔可夫现象进行明确和有效的描述,从而使压缩和恢复技术成为近期技术的关键。我们强调我们的研究结果的影响,通过分析一个完全可解的模型,显示内存截断是可能的,即使在一个高度非马尔可夫制度。
2021-10-12 quant-ph
A classical appraisal of quantum definitions of non-Markovian dynamics
从与经典马氏过程定义的比较出发,讨论了量子动力学的非马氏性问题。我们指出的事实是,两个足够的,但不是必要的签名的非Markovianity的经典过程中发现他们的自然量子对应在最近推出的量子非Markovianity的措施。针对量子动力学详细分析了这种行为,量子动力学可以以一类经典过程作为输入来构建。
2012-07-17 quant-ph
Notes on optimality of direct characterisation of quantum dynamics
我们认为,在[quant-ph/0601033]和[quant-ph/0601034]中提出的新过程层析成像方法的最优性是基于不完全公平的比较,没有以平等的方式考虑可用的信息。我们还认为,该方法是不是一个新的过程层析成像计划,而是一个有趣的修改辅助过程层析成像方法。我们认为,这些修改需要更深入的理解和进一步的调查。
2006-03-17 quant-ph
Quantum processes as thermodynamic resources: the role of non-Markovianity
本文研究了非马尔可夫性在量子热力学中的作用,通过定义四类提取协议层级,揭示了三种物理机制使非马尔可夫性增加可提取功,证明其是提升热力学性能的基本资源。
2025-05-28 quant-ph
On time-reversal and space-time harmonic processes for Markovian quantum channels
通过适当的伴随关系导出了完全正的非平衡离散时间量子马尔可夫演化的时间反演。引入时空调和过程作为正、逆时跃迁机制,讨论了它们在相对熵动力学中的作用。
2009-04-29 quant-ph
Measuring non-Markovianity of processes with controllable system-environment interaction
非马尔可夫过程是近年来开放量子系统研究的一个热点问题。我们在实验上实现了保偏光纤中单光子的非马尔可夫退相干过程。该实验允许识别具有最强记忆效应的过程,以及基于开放系统及其环境之间的信息交换确定最近提出的量子非马尔可夫性程度的度量。我们的结果表明,在量子过程中的记忆的实验量化确实是可行的,这可能是有用的量子存储器和通信设备的发展。
2012-01-11 quant-ph
Correlations, information backflow, and objectivity in a class of pure dephasing models
我们批判性地研究了一个系统和它的环境片段之间建立的相关性在描述随后的动态中所起的作用。我们采用了一类失相模型,其中初始环境的状态表示可调的自由度,定性和定量地影响相关性配置文件,但仍然导致相同的减少系统的动态。我们应用最近开发的工具的非马尔可夫性的特征,仔细评估的作用,相关性,量化的(量子)詹森-香农分歧和相对熵,以及在环境状态的变化,发挥在量子达尔文主义范式内的经典客观性的条件是否得到满足。我们证明,正是相同的非马尔可夫约化动力学系统所产生的不同的微观模型,一些将表现出量子达尔文主义的功能,而其他人没有表现出有意义的概念,经典的客观性。此外,我们的结果强调,环境的非马尔科夫性质并不能先验地阻止系统冗余地扩散相关信息,而是系统建立必要相关性的能力,这是古典客观性表现的关键因素。
2022-01-25 quant-ph
Invertibility as a witness of Markovianity of the quantum dynamical maps
量子开放系统过程的马尔可夫性是当前研究的热点之一。通常情况下,可逆性被认为是开放的量子系统动力学映射的马尔可夫性是不必要的。然而,在本文中,我们区分一类物理上重要的动态映射(过程),可逆性是必要条件的马尔可夫性。由于每个量子态层析成像直接提供关于映射的可逆性的信息,因此不需要优化过程来确定关于所考虑的一类动力学过程的非马尔可夫性。在此基础上,我们能够提供一个系统的洞察力,并区分各种方法的相互关系,量子马尔可夫。值得注意的是,对于所考虑的一类动力学映射的过程,允许动力学映射的可除性,可逆性和马尔可夫性之间的各种关系。
2022-09-08 quant-ph
Genuine quantum trajectories for non-Markovian processes
开放系统中的一大类非马尔可夫量子过程可以通过非Lindblad形式的时间局域主方程来表述。结果表明,这样的过程可以嵌入在一个马尔可夫动力学,它涉及一个时间依赖的Lindblad生成器上的扩展状态空间。如果开放系统的状态空间由某个Hilbert空间${\mathcal{H}}$给出,则扩展的状态空间是将开放系统与一个三态系统组合得到的三重Hilbert空间${\mathcal{H}}\otimes{\mathbb C}^3$。这种嵌入是用来推导一个解开非马尔可夫时间演化的随机过程中扩展的状态空间。这个过程是通过一个随机的薛定谔方程来定义的,该方程在连续监测环境的条件下为状态矢量生成真正的量子轨迹。这种构造导致了在量子测量理论框架内对非马尔可夫动力学的连续测量解释。
2004-03-16 quant-ph
Detecting Markovianity of Quantum Processes via Recurrent Neural Networks
本研究提出一种利用循环神经网络(RNNs)基于Choi态时间序列数据分类马尔可夫与非马尔可夫量子过程的方法,在多种场景下准确率超95%,并具备时间序列预测能力。
2025-03-27 quant-ph
Experimental realization of quantum non-Markovianity through the convex mixing of Pauli semigroups on an NMR quantum processor
本研究在NMR量子处理器上利用含两个辅助量子比特的算法,实验探究Pauli半群的凸组合动力学映射的马尔可夫性,证实双半群混合映射恒为非马尔可夫,测定了三半群混合的三种情况的性质,结果与理论一致。
2024-04-26 quant-ph
Deterministic quantum master equation for non-Markovian signal processing
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo(圣卡洛斯物理研究所,圣保罗大学)
本文推导了描述一般反馈的确定性主方程,用于建模具有记忆反馈和复杂频率依赖性的系统。
2026-07-22 quant-ph
An alternative non-Markovianity measure by divisibility of dynamical map
用不可整除性来鉴别非马尔可夫性,提出了量子过程的非马尔可夫性的一种度量。给出了三个例子来说明非马尔可夫性,并计算和讨论了非马尔可夫性的测度。比较与其他措施的非马尔可夫。我们的非马尔可夫测度的优点是,不需要优化过程,它是有限的任何量子过程,这大大提高了所提出的措施的实际意义。
2011-02-23 quant-ph
Witnessing quantum memory in non-Markovian processes
我们提出了一种在非马尔可夫过程中检测量子记忆的方法。当环境不提供一个记忆来保持不同系统-环境交互之间的相关性时,我们称之为马尔可夫过程。我们定义了两种类型的非马尔可夫过程,根据所需的内存是经典的或量子的。我们正式区分使用过程矩阵形式主义,通过该过程表示为一个多部状态。在这种形式主义中,一个状态中的纠缠测试可以映射到相应过程中的量子存储测试。这使我们能够将可分性准则和纠缠见证应用于量子记忆的检测。我们在一个简单的模型中演示了该方法,其中系统和环境都是单个相互作用的量子比特,并映射了导致量子存储器的参数。与纠缠见证者一样,我们的见证量子存储器的方法为开放量子系统提供了一个通用的实验工具。
2021-04-22 quant-ph
Photonic Simulation of System-Environment Interaction: Non-Markovian Process and Dynamical Decoupling
利用光在耦合光子波导中的传输模拟了系统与环境的相互作用。电磁场的分布为研究开放量子系统的马尔可夫和非马尔可夫动力学提供了直观的物理见解。随着环境规模的增大,系统能量从振荡演化到指数衰减,恢复周期增大,系统从非马尔可夫过程向马尔可夫过程过渡.此外,通过引入一系列相位调制的动力学解耦,在光子开放系统中形成时间维度的能带结构,从而显著地加速或抑制能量耗散.这为光子系统中的耗散调节提供了可能性,类似于自旋的动态解耦。
2013-03-12 quant-ph
Quantum non-Markovian processes break conditional past-future independence
对于经典的马尔可夫随机系统,过去和未来的事件成为统计独立的条件时,在当前的一个给定的状态。记忆非马尔可夫效应打破了这一条件,诱导了一个非零的条件过去-未来相关性。在这里,这个经典的记忆指标扩展到量子制度,它提供了一个操作定义的量子非马尔可夫性的基础上的最小集的三个时间有序的量子系统测量和后选择。通过测量方案的记忆效应的检测是明确相关的偏离玻恩马尔可夫和白噪声近似在量子和经典环境中分别。
2018-11-08 quant-ph
Quantum Process Identification: A Method for Characterizing Non-Markovian Quantum Dynamics
用于表征量子信息过程的已建立的方法不捕获真实系统中发生的非马尔可夫(历史依赖)行为。这些方法将量子过程建模为预定义系统的状态空间上的固定映射。这样的地图在系统的环境上平均,其可以保留其过去与系统的交互的一些效果,并且因此对系统具有历史依赖的影响。虽然非马尔可夫量子动力学理论是目前的一个活跃的研究领域,一个系统的表征方法的基础上的一般表示的非马尔可夫动力学一直缺乏。在这篇文章中,我们提出了一个系统的方法来实验表征开放量子系统的动力学。我们的方法,我们称之为量子过程识别(QPI),是基于一个一般的理论框架,该框架涉及(非马尔可夫)演化的系统在很长一段时间内的时间本地(马尔可夫)过程涉及的系统和有效的环境。在实践中,QPI使用量子系统的时间分辨断层扫描测量来构建具有尽可能多的动力学变量的动力学模型,以再现系统的演化。通过数值模拟,我们证明了QPI可以用来表征量子比特操作与非马尔可夫误差所产生的现实动力学,包括控制漂移,相干泄漏,和相干相互作用与材料杂质。
2019-02-04 quant-ph
Optomechanical cooling in the non-Markovian regime
我们提出了一个方案,其中的机械谐振器的冷却是通过暴露的光学机械系统的非马尔可夫环境。由于来自非马尔可夫环境的回流,声子数可以超过马尔可夫环境中的常规冷却极限。利用最近实验[Nature Communications 6,7606(2015)]中获得的谱密度,我们证明了冷却过程在非马尔可夫环境中是非常有效的。通过对非马尔可夫环境下冷却机制的分析,发现非马尔可夫记忆效应对冷却过程起着重要作用。
2016-06-12 quant-ph
Self-consistent non-Markovian theory of a quantum state evolution for quantum information processing
研究表明,在退相干过程自洽存在的情况下,非马尔可夫动力学的算符和表示和马尔可夫极限下的Lindblad主方程可以由量子Liouville方程的形式解导出.我们的配方是基于投影算子形式主义的第一原理理论,以获得一个精确的约化密度算子的时间卷积形式从量子刘维尔方程的噪声量子计算机。我们的方法的优点是,它是一般性的,足以描述一个现实的量子计算机中存在的退相干提供的细节的哈密顿是已知的。
2001-05-15 quant-ph
Tensor network based machine learning of non-Markovian quantum processes
我们展示了如何使用基于张量网络的机器学习算法来学习通用的非马尔可夫量子随机过程的结构。我们这样做的过程表示为一个矩阵乘积运算符(MPO)和训练它与数据库的本地输入状态在不同的时间和相应的时间非本地输出状态。特别地,我们分析了耦合到环境的量子比特,预测了系统在不同时间的输出状态,并重建了整个系统过程。我们展示了如何键尺寸的MPO,非Markovianity的措施,取决于系统的属性,环境和它们的相互作用。因此,这项研究开辟了一条可能的实验研究的过程张量及其性质。
2020-04-23 quant-ph
Non-unital non-Markovianity of quantum dynamics
我们证明了Breuer-Laine-Piilo(BLP)非马尔可夫性不能捕获量子动力学的非么正方面的动力学信息。此外,我们还给出了量子过程的非么正性对无穷小不可整除性影响的一个度量。该测度可以作为非么正量子过程BLP非马氏性的一个补充。本文还给出了量子过程非么正性程度的一个度量。
2013-03-27 quant-ph
Boson-boson pure-dephasing model with non-Markovian properties
理解退相干过程是研究开放量子系统的关键。本文用一种新提出的玻色子-玻色子模型,即一个玻色子场与另一个玻色子浴在热平衡下耦合,讨论了纯退相过程的机制。我们的模型是完全可解的,并且可以再现通常由著名的自旋玻色子模型描述的纯退相过程,从而为理解高维开放量子系统中的退相干过程提供了一个新的视角.我们还表明,该模型承认一个一般的非马尔可夫动态关于各种不同的非马尔可夫措施。
2018-02-11 quant-ph
Linear quantum state diffusion for non-Markovian open quantum systems
我们证明了复高斯随机过程与非马尔可夫开放量子系统的随机状态向量描述的相关性。这些过程将开放量子系统的广义Feynman-Vernon路径积分传播子自然地表示为随机纯态传播子的经典系综平均。它们是量子态扩散随机薛定谔方程中复Wiener过程的有色推广。
1996-10-22 quant-ph
A non-Markovian Dissipative Maryland Model
所谓的马里兰模型是量子被踢转子的线性版本;它在动量空间中表现出安德森局域化。通过将踢转变为马尔可夫随机过程,动力学成为由离散的完全正映射族描述的耗散量子过程,从而可以显式研究映射的可分性与过程的记忆程度之间的关系。
2016-06-14 quant-ph
Phenomenological memory-kernel master equations and time-dependent Markovian processes
具有记忆核的唯象主方程是否总是描述一个信息反向流动的非马尔可夫量子动力学?对系统过去状态的整合是非马尔可夫性的明确无误的标志吗?我们通过一个反例表明,情况并非总是如此。我们考虑两个常用的唯象积分-微分主方程描述的动力学自旋1/2的热浴。通过使用最近引入的度量来量化非马尔可夫性[H. P. Breuer,E.- M. Laine和J. Piilo,Phys. Rev. Lett. 103,210401(2009)]我们证明,只要方程保持其物理意义,非马尔可夫行为的关键特征不会出现在所考虑的内存内核主方程中。也就是说,没有从环境到开放系统的反向信息流。因此,在记忆核上的积分总是导致非马尔可夫动力学的假设,原来是脆弱的现象学近似。相反,所考虑的唯象方程能够描述与时间相关的马尔可夫过程相关的从系统到水库的时间相关的和单向的信息流。
2011-03-03 quant-ph
Stochastic Schrödinger Equations for Markovian and non-Markovian cases
首先介绍了马尔可夫随机薛定谔方程及其与连续时间测量理论的联系。此外,将随机演化方程转化为一种模拟算法,并用两个具体的例子-阻尼谐振子和零拍光探测的二能级原子进行了说明。然后,我们考虑如何通过色噪声在随机薛定谔方程中引入记忆效应。具体来说,通过使用Ornstein-Uhlenbeck过程的方法进行说明,并提出了一个模拟的非马尔可夫过程。最后,在耗散量子比特模型的随机模拟的帮助下,分析近似技术进行了测试。
2013-10-02 quant-ph
Continuous operations on non-Markovian processes
Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(诺尔迪塔,皇家理工学院和斯德哥尔摩大学);Institute of Fundamental and Transdisciplinary Research, Institute of Quantum Sensing, and Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University(浙江大学基础与交叉研究院、量子传感研究所和物理高等研究院)
本文提出了一种基于过程和操作泛函的连续时间多时间量子过程框架,用于描述非马尔可夫过程中的连续测量,并提供了连续本征规则和马尔可夫性的自然定义。
2026-08-14 quant-ph
Measure for the Degree of Non-Markovian Behavior of Quantum Processes in Open Systems
构造了开放量子系统非马尔可夫行为程度的一般度量。这种度量是基于迹距的,迹距量化了量子态的可分辨性。它代表了描述物理状态随时间演化的动力学映射的一个泛函,可以用开放系统与其环境之间的信息流来解释。当有信息流从环境返回到开放系统时,该度量取非零值,这是非马尔可夫动力学的关键特征。
2010-01-05 quant-ph
Entanglement, non-Markovianity, and causal non-separability
原则上,量子力学允许具有不确定因果顺序的过程。然而,大多数这些因果异常尚未被实验检测到。我们表明,每个这样的过程可以通过实验模拟的非马尔可夫动力学与测量的额外的自由度。解释,我们提供了一个建设性的计划来实现任意因果过程。此外,我们给出了开放系统动力学与测量产生的过程,尊重因果关系的局部的必要和充分条件,并发现三方纠缠和非局部酉变换的因果关系不确定的过程的模拟是至关重要的要求。这些结果表明了三个反直觉概念之间的直接联系:非马尔可夫性,纠缠和因果不确定性。
2017-11-11 quant-ph
Uniform process tensor approach for the calculation of multi-time correlation functions of non-Markovian open systems
TUD Dresden University of Technology(德累斯顿工业大学);Institute of Theoretical Physics, TUD Dresden University of Technology(德累斯顿工业大学理论物理研究所);Institut für Physik und Astronomie, Technische Universität Berlin(柏林工业大学物理与天文学系);Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所)
本文提出了一种基于均匀时间演化矩阵积算符方法的均匀过程张量方法,用于高效计算非马尔可夫开放系统的多时间关联函数,通过矩阵积算符压缩表示提高了多维谱的数值计算效率。
2026-03-05 quant-ph
Symmetrised Characterisation of Noisy Quantum Processes
开发多体量子系统的高精度控制的一个主要目标是实现它们作为量子计算机的潜力。在这个方向上最大的障碍可能是“退相干”问题:量子系统对环境噪声和其他控制限制的极端脆弱性。容错量子纠错理论已经表明,只要影响量子系统的噪声满足某些明确定义的理论条件,即使存在退相干,量子计算也是可能的。然而,现有的噪声表征方法已经变得棘手的系统,在今天的实验室控制。在本文中,我们介绍了一种基于对称性的技术,使直接的实验表征的关键属性的退相干影响多体量子系统。我们的方法减少了现有的方法所需的实验次数从指数多项式的子系统的数量。我们证明了这种技术的应用,在固态核自旋的控制优化。
2007-07-04 quant-ph
Simulation of Markovian quantum dynamics on quantum logic networks
我们研究了如何使用可编程量子处理器来模拟量子比特的马尔可夫动力学的生成器。
2005-04-04 quant-ph
Measuring non-Markovianity via incoherent mixing with Markovian dynamics
我们引入了一种基于最小量的额外马尔可夫噪声的非马尔可夫性度量,我们必须通过非相干混合添加到过程中,以便使所得到的变换始终是马尔可夫的。我们展示了如何通过考虑任意维的去极化演化集和量子比特的去相位演化集来评估这种度量。
2020-04-07 quant-ph